ЛР №1_Цепи постоянного тока_отчет (1064105), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Исследовать разветвленную электрическую цепь с двумя источниками энергииЕ1 и Е2. Электрическая схема цепи приведена на рис. 9, монтажная схема на рис. 10.Примечание. Внутренние сопротивления источников Е1 ( Rвн.1) и Е2 ( Rвн.2 ) на монтажнойсхеме (рис. 10) не показаны.Рис. 9. Электрическая схема (задание 2).Рис. 10. Монтажная схема без перемычек (задание 2).Внимание. Проверьте, что источник Е3 отключен (S4 в нижнем положении).Порядок выполнения задания.1.
Измерить величину ЭДС источника Е1. Для этого:а) установить ручки галетных переключателей автотрансформатора в нулевое положение;б) подключить цифровой вольтметр к точкамимонтажной схемы (рис. 10);в) включить питание стенда переключателем S1 (вверх) и питание источников S45 (вверх);г) переключатель S2 (рис. 10) поставить в положение 1;д) результат измерения занести в таблицу 5;е) переключатель S2 (рис. 10) поставить в положение 2, выключить S1.Таблица 5ИзмереноВычисленоА2 [A]E1 [B]E2 [B]U1 [B]U 3 [B]U 4 [B]I1 [A]I 2 [A]I 3 [A]2. Установить на источнике Е2 напряжение, равное Е1.
Для этого:а) подключить цифровой вольтметр к точкамимонтажной схемы (рис. 10);8б) установить S3 в положение 1;в) включить S1 и галетными переключателями автотрансформатора установить на источнике Е2 напряжение, равное E1 (допускается отклонение напряжений источников в 1 В );г) выключить S1;д) отсоединить вольтметр от источника Е2.3. Установить перемычки на монтажной схеме (рис. 11) и предъявить ее для проверки преподавателю.Рис. 11. Монтажная схема с перемычками (задание 2).4. Подключить цифровой вольтметр параллельно ветви с резистором R1 (к точкамимонтажной схемы (рис.
11)) и поставить S2 и S3 в положение 1. Записать измеренное значение U1в таблицу 5.5. Не выключая схемы, подключить вольтметр параллельно ветви с резистором R3 (к точкамимонтажной схемы (рис. 11)). Записать измеренное значение U 3 в таблицу 5.6. Не выключая схемы, подключить вольтметр параллельно ветви с резистором R4 (к точкамимонтажной схемы (рис. 11)). Записать измеренное значение U 4 в таблицу 5.7. Показания стрелочного амперметра А2 записать в таблицу 5.8. Выключить S1.9. Рассчитать ток I1 занести его в таблицу 5.
При расчете использовать формулуUI1 1 , значение U1 взять из таблицы 5, величина сопротивления R1 указана в таблице на лицеR1вой панели стенда.10. Рассчитать ток I 2 занести его в таблицу 5. При расчете использовать формулуUI 2 4 , значение U 4 взять из таблицы 5, величина сопротивления R4 указана в таблице на лицеR4вой панели стенда.11. Рассчитать ток I 3 занести его в таблицу 5. При расчете использовать уравнение первогозакона Кирхгофа I 3 I1 I 2 для узла а (рис. 9).
Значения вычисленного тока не должны существенно отличаться от измеренных амперметром А2.12. Рассчитать по данным таблицы 5 значения сопротивлений, мощности источников Pист.и потребителей Pпотр., указанных в таблице 6.Таблица 6( Rвн.1 R1 R2 ) [Ом]R3 [Ом]( Rвн.2 R4 R5 ) [Ом]Pист.[Вт]Pпотр.[Вт]9Порядок расчета.Из второго закона Кирхгофа для контура I (рис. 9, обход контура по часовой стрелке, начиная с точки а) следует:E U3U 3 I1 R2 I1 Rвн.1 I1 R1 E1 ( Rвн.1 R1 R2 ) 1.I1Из второго закона Кирхгофа для контура II (рис.
9, обход контура против часовой стрелки,начиная с точки а) следует:E U3U 3 I 2 R5 I 2 Rвн.2 I 2 R4 E2 ( Rвн.2 R4 R5 ) 2.I2UПо закону Ома для средней ветви схемы (рис. 9) R3 3 .I3Мощность источников Pист. E1 I1 E2 I 2 .Мощность потребителей Pпотр. I12 ( Rвн.1 R1 R2 ) I 22 ( Rвн.2 R4 R5 ) I 32 R3.После выполнения всех расчетов результаты показать преподавателю и, получив его разрешение, разобрать схему.4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Что называется внешней характеристикой источника? Запишите уравнение внешней характеристики.2. Как практически измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника?3.
Как с помощью внешней характеристики источника определить его ЭДС и внутреннеесопротивление?4. Что такое согласованный режим работы источника? Чему равен КПД в таком режиме?5. Выведите зависимость КПД источника с внутренним сопротивлением Rвн. от сопротивления нагрузки Rн .6. Выведите зависимость КПД источника с внутренним сопротивлением Rвн. от тока нагрузки I .7. Можно ли рассчитать КПД по внешней характеристике источника? Что для этого должнобыть задано?8. По какому принципу элементы электрической цепи подразделяются на источники и потребители энергии?9.
Дайте определение активного и пассивного двухполюсников.10. Дайте определение режимов работы источника (холостой ход, короткое замыкание, номинальный, согласованный).11. Почему в исследуемой схеме недопустима одновременная работа источников Е2 и Е3?12. Объясните, почему в лабораторной работе при измерении тока стрелочным амперметром необходимо делить показания шкалы прибора на 2?13. Покажите, что измерения, приведенные в таблице 3, отражают согласованный режимработы схемы.14.
Почему можно считать, что напряжение U1 в первой строке таблицы 1 равно ЭДС источника Е3?15. Измените направление тока I1 в схеме (рис. 9) на противоположное и запишите уравнение баланса мощности.16. Измените направления токов I1 и I 2 в схеме (рис. 9) на противоположное и запишитеуравнение баланса мощности.17. Как изменятся токи в таблице 4, если из схемы (рис. 9) физически удалить сопротивление R3?.